内容正文:
第七章醛和酮
第一节醛和酮的分类
(一)醛和酮的分类、命名
(二)羰基的结构
(三)醛和酮的物理性质
(四)醛和酮的化学性质
(1)羰基的亲核加成
(2)α氢的反应
(3)氧化和还原反应
( )
( )
( )
( )
( )
( )
( )
2
醛和酮的官能团都是羰基:
醛:
醛基
酮:
酮基
(一)醛和酮的分类、命名
(1)分类
按烃基
脂肪族:
芳香族:
(饱和)
(不饱和)
按羰基数目
一元:
多元:
(2)命名
(A)普通命名法
醛的普通命名法与醇相似:
正丁醛
异戊醛
苯甲醛
酮以羰基所连的两个烃基命名:
甲基乙基(甲)酮
甲基乙烯基(甲)酮
二苯甲酮
(甲乙酮)
(丁烯酮)
(B)系统命名法
选母体
选含有羰基的最长连续碳链为母体 称为某醛或某酮。
芳香醛酮:
定编号
由于醛基总是在碳链一端,故不用标位置。
脂肪醛酮:
以脂肪醛酮为母体,芳基作为取代基。
醛:
酮:
醛酮化合物:
以醛为母体。
从靠近酮基的一端开始编号,命名时须标出酮基的位置。
2-丁烯醛(巴豆醛)
2-甲基丁醛
3-苯基丙醛
注意醛基的写法:
右端:CHO
左端:OHC
7 6 5 4 3 2 1
1 2 3 4 5
5-甲基-3-庚酮
4-戊烯-2-酮
4-硝基-苯乙酮
3-甲基环己酮
3-氧代丁醛(3-丁酮醛)
(二)羰基的结构
碳氧α键
π键
(1)平面性
(2)极性
氧原子的电负性(3.5)比碳原子(2.5)大,且π电子云易流动,氧原子一边的电子云密度大,故碳氧双键是极性不饱和键.
(三)醛和酮的物理性质
介于烃、醚与醇、酚之间。
沸点:
低级的醛、酮易溶于水(与水形成分子间氢键)。
水溶性:
极性不饱合键
α氢
亲核加成
加氢还原
羰基
受羰基 影响活泼
卤代
缩合
醛氢
氧化
歧化
活泼
不含α氢的醛
(四)醛和酮的化学性质
结构与性质
醛和酮的官能团是羰基。
(1)羰基的亲核加成
概述
①羰基的特征:
极性双键,羰基碳原子缺电子,氧原子富电子,有两个反应中心.
②反应机理
③羰基化合物的活性次序:
原因: 空间效应;电子效应
(A)与HCN的加成
反应机理:
证明:
无碱 一滴KOH 大量H+
3-4h. 50% 2分钟完成 多天不反应
应用:
增加碳链(一个碳).
α-羟基腈
α-羟基丙酸(乳酸)
制备有机玻璃
聚甲基丙烯酸甲酯
(有机玻璃)
(B)与NaHSO3的加成
α-羟基磺酸钠
醛、脂肪族甲基酮和八个碳以下的环酮。
适应于:
(C)与醇的加成
半缩醛(不稳定)
(C)与醇的加成
半缩醛(不稳定)
缩醛
(对碱、氧化剂、还原剂稳定)
在稀酸中易水解为原来的醛:
(D)与格利亚试剂的加成
伯醇
仲醇
叔醇
(戊)与氨的衍生物(羰基试剂H2N-Y)加成缩合
羟氨 肼 苯肼 2,4-二硝基苯肼 氨基脲
白色结晶 结晶 结晶 桔红色结晶 结晶
肟 腙 苯腙 2,4-二硝基苯腙 缩氨脲
(F)与Wittig试剂加成
Wittig试剂的制备
Wittig试剂
(另一表示形式:
)
反应
(2)α氢的反应
σ-π超共轭效应使α-氢原子有作为H+离去的倾向,酸性增强.
由于C=O的存在,α氢活泼。
原因:
其二,由于有电负性大氧的存在,使生成的负离子稳定。
(A)羟醛缩合反应
在稀碱的作用下,含α-氢的醛发生分子之间的加成,生成β羟基醛的反应。
β α
机理:
含α氢的酮也可以进行羟醛缩合:
交叉羟醛缩合:
(B)卤化反应
在酸或碱的催化下,醛、酮分子中的α-氢原子易被卤素取代,生成α-卤代醛酮。
碱催化:
卤仿反应
应用
碘仿反应可用来鉴别含有
结构的化合物:
黄色结晶
氧化反应 碘仿反应
制备用其它方法不易得到的羧酸:
(C)Perkin反应
芳醛与脂肪族酸酐,在相应的碱金属盐存在下共热,发生缩合反应,称为Perkin反应。
(3)氧化和还原反应
(A)氧化反应
醛有一个氢直接连在C=O上,因而醛非常易被氧化,而酮不被弱氧化剂氧化。这是醛与酮化学性质最不一致之处,故可鉴别醛和酮。
Tollens试剂—银镜反应:
醛
Fehlings试剂:
酮
酮比较稳定,只被酸性KMnO4或浓HNO3氧化。
不反应
(B)还原反应
(a)催化加氢
生成伯醇或仲醇.
但催化加氢无选择性:
(b)金属氢化物(LiAlH4、NaBH4)还原
金属氢化物只还原羰基,不还原